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腌制大头菜脱盐工艺优化与保脆研究



全 文 :腌制大头菜脱盐工艺优化与保脆研究
李贤1,范露2,熊善柏1,刘友明1*
(1.华中农业大学 食品科技学院,武汉 430070;
2.华中农业大学 楚天学院食品与生物科技学院,武汉 430000)
摘要:以腌制大头菜坯为对象,研究了脱盐工艺条件及保脆处理对大头菜(丝)品质的影响,以建立即食型大头
菜(丝)适宜的脱盐与保脆工艺。结果表明,换水次数(P<0.01)、浸泡时间(P<0.05)等脱盐条件对大头菜品
质有显著影响。经正交试验优化得出的脱盐适宜条件为浸泡温度25℃,浸泡时间25min,料水比为1∶3,换
水1次。在脱盐浸泡液中添加0.10%的CaCl2,对即食大头菜(丝)有较好的保脆效果。
关键词:腌制大头菜;脱盐;动力学;保脆
中图分类号:TS255.53   文献标识码:A   文章编号:1000-9973(2012)12-0071-04
Optimization of Desalination Process and Study on
Crispness-keeping of Pickled Turnips
LI Xian1,FAN Lu2,XIONG Shan-bai 1,LIU You-ming1*
(1.Colege of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;
2.Food and Biotechnology Colege,Chutian Colege,Huazhong Agricultural University Wuhan 430000,China)
Abstract:The effects of process conditions of desalination and brittleness-keeping on pickled turnip
(shred)quality are investigated to create suitable conditions for desalination process and brittleness-
keeping of instant-type turnip(shred).The results show that the desalination conditions such as wa-
ter changing times(P<0.01),soaking time(P<0.05)impact the quality of turnip significantly.The
best desalination conditions by the orthogonal test are:soaking temperature of 25℃,soaking time of
25min,water ratio of 1∶3and changing the water once.Add 0.10%of CaCl2into desalination soa-
king liquid,the brittleness-keeping of the instant turnip is better.
Key words:pickled turnip;desalination;dynamics;brittleness-keeping
  大头菜(Brassica juncea var.megavrhiza)原产我
国,学名芥菜,又名大头芥、辣疙瘩,是一种优质加工型
根用芥菜,味辛辣。大头菜的抗逆性强,且投入少、产量
高、价格低,适宜大规模种植和加工。大头菜经腌制加
工后,组织脆爽、风味独特、营养丰富,深受消费者欢
迎[1]。研究表明,每日的食盐摄入量与心血管疾病的发
病率有密切的关系[2],随着人们营养意识的增强,经传
统高盐腌制得到的大头菜,食盐含量高,一般在15%~
20%之间,口感太咸,不符合腌制品低盐、方便的市场需
求[3]。并且在工业化生产中,存在产品软化的问题。
目前我国在研究盐渍菜脱盐、保脆方面,以腌萝
卜[4]和榨菜[5]为主,对大头菜的研究较少。虽然对大
头菜低盐化处理[6]作了一定的研究,但未系统的对大
头菜进行脱盐、保脆及脱盐过程中动力学的研究。在
脱盐的过程中,动力学研究可以反映物质在脱盐体系
两相间扩散和传质的动态特性[7]。荣建华等[8]研究盐
蛋腌制过程,建立动力学模型,揭示盐分含量与咸蛋成
熟之间的关系动力学,进而控制其腌制终点。因此,开
收稿日期:2012-07-17        *通讯作者
作者简介:李贤(1990-),女,硕士研究生,研究方向为农产品加工与贮藏;
刘友明(1975-),男,副教授,硕士生导师,研究方向为食品科学。
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展大头菜脱盐、保脆及脱盐过程中动力学的研究,对我
国传统大头菜生产工艺改进和产品创新具有重要意
义。
  本文以传统工艺腌制好的大头菜为原料,研究不
同脱盐、保脆条件对腌制大头菜脱盐、保脆效果的影
响,并研究脱盐过程中的动力学变化,为控制脱盐终点
提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 原料
1.1.1.1 主要原料
腌制大头菜,产于湖北省襄樊市。
1.1.1.2 主要辅料
大豆油 益海嘉里粮油工业有限公司 购于超
市;辣椒、花椒 购于农贸市场;白砂糖 武汉汉高食
品有限公司 购于超市;味精 河南莲花味精股份有
限公司 购于超市。
1.1.2 主要试剂
氯化钠、硝酸钾、柠檬酸为分析纯,国药集团化学
试剂有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 低盐大头菜制作工艺流程
咸大头菜→切分→脱盐保脆→脱水→拌料→袋装
→真空包装→杀菌→检验→成品。
1.2.2 操作要点
1.2.2.1 切分
用刀子将咸大头菜坯的外皮削掉,手工将大头菜
坯切成不同规格。
1.2.2.2 脱盐保脆
咸大头菜坯的含盐量较高,需对其进行脱盐处理。
采用清水浸泡脱盐的方法,按照实验需要的条件进行
脱盐处理。在浸泡液中加入适宜浓度的CaCl2 进行保
脆,防止在后续杀菌处理中大头菜的质地变软。
1.2.2.3 脱水
将脱盐后的大头菜放入85℃的热风干燥箱中干
燥5min。
1.2.2.4 拌料
用植物油、水、辣椒、花椒以10∶2.5∶2∶1的比
例熬制辣椒油。加入4.5%的辣椒油,0.8%的味精,
含盐量20.0%的白砂糖,0.05%的柠檬酸混匀即可。
1.2.2.5 杀菌
将包装后产品在85℃下杀菌10min,拿出后入
40℃水中冷却。
1.2.2.6 检验[9]
将产品放在(37±2)℃库中保温贮藏5天,观察
胀袋情况。
1.2.3 氯化钠的测定
采用PXS-270型离子计氯离子选择电极进行测定。
1.2.4 水分含量的测定
GB/T 5009.3-1985。
1.2.5 灰分的测定
GB/T 5009.4-5。
1.2.6 质构的测定
采用日本SUN SCIENTICE CO.,LTD.,SD-
700型质构仪中针型探头,设定穿刺距离为2mm,记
录穿刺力,以此表征大头菜的脆度。
1.2.7 感官评分
将大头菜经过不同脱盐条件的处理,进行感官评
定。在保脆研究中质地权重设为70%,其余项各占
10%。评定小组为5人,人员固定。
表1 大头菜脱盐感官评分标准
Table 1Sensory scoring of desalted turnips
指标 权重Q 评分标准 分值设计
外观 WG 20%
菜色均匀,呈黄褐色 8~10
菜色较均匀,呈灰黄色 4~7
菜色不均匀,呈黄白色或黑褐色 0~3
香气XQ  20%
有独特而浓郁的腌渍菜香味 8~10
有腌渍菜香味 4~7
香味较弱,或有异味 0~3
滋味ZW 40%
浓郁的腌渍菜鲜味,回味持久,咸淡适中、无苦味 8~10
有鲜味,回味较短,太咸或不咸、有少许苦味 4~7
鲜味淡,无回味,无明显味道、有苦味 0~3
质地ZD  20%
质地脆嫩、咀嚼性好 8~10
质地较为脆嫩、菜体较柔软 4~7
无脆嫩感、菜体柔软 0~3
  注:菜体感官总分:T=WG×QWG+ XQ×QXQ+ZW×
WZW+ZD×QZD。
1.2.8 数据处理
单因素试验做3次平行,正交试验进行3次重复。
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采用SAS8.1、Excel 2003进行数据处理和分析[10]。
2 结果与分析
2.1 脱盐工艺的优化
2.1.1 单因素试验
浸泡温度、料水比、换水次数、规格、浸泡时间对大
头菜脱盐效果的影响见图1~图5。
图1 浸泡温度对脱盐大头菜盐含量的影响
Fig.1Effect of soaking temperature
on salt content in desalting turnips
图2 料水比对脱盐大头菜盐含量的影响
Fig.2Effect of ratio of materials and water
on salt content in desalting turnips
图3 换水次数对脱盐大头菜盐含量的影响
Fig.3Effect of water change times on
salt content in desalting turnips
图4 规格对脱盐大头菜盐含量的影响
Fig.4Effect of specifications on salt
content in desalting turnips
图5 浸泡时间对脱盐大头菜盐含量的影响
Fig.5Effect of soaking time on salt
content in desalting turnips
  切分成3mm×3mm×30mm细丝状的大头菜,在
料水比为1∶5的条件下,浸泡15min,换水1次,不同浸
泡温度对大头菜脱盐效果的影响见图1。细丝状大头菜,
在25℃、料水比为1∶5的条件下,浸泡20min,换水1
次,研究不同料液比对大头菜脱盐效果的影响见图2。图
3为细丝状的大头菜,在25℃、料水比为1∶5的条件下,
浸泡15min,研究不同换水次数对大头菜脱盐效果的影
响。将大头菜进行适当切分,在25℃、料水比为1∶4的
条件下,浸泡20min,不换水处理,不同切分规格丝状
(3mm×3mm×30mm)、片状(3mm×10mm×30mm)、
丁状(5mm×5mm×5mm)对大头菜脱盐效果的影响见
图4。以细丝状的大头菜为原料,在25℃、料水比为1∶5
的条件下,换水1次,不同浸泡时间对大头菜脱盐效果的
影响见图5。由图1~图5可知,浸泡温度、料水比、换水
次数、浸泡时间对大头菜脱盐效果有一定的的影响,规格
的影响相对较小。
不同温度下腌制大头菜在脱盐过程中食盐含量的变
化见图6。
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图6 不同温度下腌制大头菜的食盐含量的变化
Fig.6Changes of salt content in desalting
turnips under diferent temperatures
  由图6可知,随着温度的升高大头菜菜体中的食盐
含量降低,较高温度有助于食盐的扩散。浸泡时间的延
长,大头菜菜体中食盐含量呈现下降的趋势,采用一级反
应动力学模型拟合脱盐过程中食盐含量的变化。25℃
下,y=9.9254exp(-0.0238x)R2=0.9189;30℃下,y=
9.2423exp(-0.0238x)R2= 0.8734;40℃下,y=
8.413exp(-0.0269x)R2=0.8598方程中y代表大头菜
菜体中食盐含量,x代表脱盐的时间,相关系数R2均大于
0.85,均较好的描述了脱盐过程中大头菜菜体食盐含量的
变化,为脱盐条件的选择提供了理论依据。
2.1.2 正交试验
在单因素试验的基础上,选择浸泡温度、浸泡时间、料
水比、换水次数四个影响因素安排L9(34)的正交试验研
究[11],分析其食盐含量和感官评分,设计和结果见表2、表3。
表2 正交试验结果
Table 2Orthogonal test results
实验号
温度
(℃)
时间
(min)
料水比
换水次数
(次)
食盐含量
(%)
总分
1  20  20  1∶2  0  6.99  6.48  6.50  6.37
2  20  25  1∶3  1  2.24  7.12  7.62  7.33
3  20  30  1∶4  2  0.89  6.32  6.95  6.48
4  25  20  1∶3  2  1.52  6.57  7.02  7.17
5  25  25  1∶4  0  2.72  6.58  6.67  6.95
6  25  30  1∶2  1  4.58  6.27  7.30  6.97
7  30  20  1∶4  1  4.92  6.88  7.02  7.23
8  30  25  1∶2  2  1.73  7.03  6.88  6.58
9  30  30  1∶3  0  1.30  6.02  6.23  6.47
表3 正交试验方差分析
Table 3Orthogonal analysis of variance
平方和SS 自由度DF 平均方差 MS  F  P
浸泡温度 0.079  2  0.040  0.50  0.617
浸泡时间 0.791  2  0.395  4.94* 0.020
料水比 0.077  2  0.039  0.48  0.626
换水次数 1.662  2  0.831  10.38** 0.001
误差 1.442  18  0.080
总和 4.051  26  0.326  4.07  0.006
  注:P<0.01(**)结果有极显著差异;P<0.05(*)结果
有显著差异。
  由表2、表3可知,对正交试验进行方差分析结果
显示,浸泡时间对大头菜脱盐效果影响显著(P<
0.05),换水次数对其脱盐效果影响极显著(P<
0.01),而浸泡温度和料水比两因素的影响不显著。影
响因素的大小为换水次数>浸泡时间>浸泡温度>料
水比。对于影响显著的因素,感官评分最高的条件为
浸泡25min,换水1次。对于影响大头菜脱盐效果不
显著的因素,原则上可以任意选择试验范围内的条件。
但结合感官评分、样品中食盐含量以及在工业化生产
中对于成本的控制,宜采用25℃的浸泡液在1∶3的
料水比下进行浸泡。因此最佳的脱盐条件是丝状
(3mm×3mm×30mm)大头菜在25℃下以1∶3的
料水比浸泡25min,换水1次。
2.2 腌制大头菜保脆工艺研究
在上述最佳工艺条件下研究添加不同浓度的
CaCl2 对大头菜保脆的影响。对测定样品灭菌前后的
脆度测定并进行感官评分,结果见表4、图1。
表4 CaCl2 添加量对大头菜保脆效果的影响(x±std)
Table 4Effect of CaCl2content on the turnip crispness
CaCl2添加量
(%)
穿刺力(g/mm)
灭菌前 灭菌后
灭菌后脆度
感官评分
CK  57.27±9.09c  49.85±5.50c  6.80±1.10a
0.05  75.63±9.98b  50.70±5.09bc  6.40±0.89a
0.10  73.57±11.11b  59.84±8.30ab  7.36±1.43a
0.15  75.60±8.12b  62.80±9.99ab  7.10±1.24a
0.20  72.77±6.65b  66.82±5.28a 7.70±0.45a
0.25  83.03±11.22a 66.83±7.46a 7.80±0.45a
  注:不同小写字母表示差异显著。
  由表4可知,灭菌对大头菜的脆度有显著性影响
(P<0.05)。灭菌处理后大头菜的脆度降低,是因为
大头菜组织中的原果胶以β-消除的非酶方式降解,这
种化学反应发生在较高的温度下[12],生成可溶于水的
果胶酸。同时高温处理使得大头菜中的组织细胞结构
被破坏进而导致大头菜的组织软化。
对灭菌后的大头菜的脆度和感官评分进行相关性
分析,结果发现两者之间存在显著正相关,相关系数为
0.91。不同CaCl2 添加量对灭菌前后样品的脆度均有
极显著性影响(P<0.01)。灭菌前的样品,CaCl2 添加
量的增加,使大头菜的脆度显著提高,当CaCl2 的添加
量为0.05%~0.20%时,穿刺力变化趋于一致。灭菌
后的样品,穿刺力随着CaCl2 添加量的增加呈现逐渐
增大的趋势,添加量达到0.10%时其有明显变化,达
到0.20%时穿刺力进一步增加,但与0.25%相比没有
显著变化。对灭菌后感官数据并无显著性差异(P>
0.05)。 (下转第78页)
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将腌制的咸坯放入染色盘,盘内有红卤汤(以黄酒与
红曲、面曲混合,使酒精含量12%),块块搓开,要求全面
染到,不留白点。染好后装入坛内,然后将装坛红曲卤灌
入,至液面超出腐乳约1cm。每坛再按顺序加入面曲
150g,荷叶1~2张,食盐150g,最后加封面烧酒150g。
4.2.2 灌汤
配好的汤料灌入坛内或瓶内,灌料的多少视所需要
的品种而定,但不宜过满,以免发酵汤料涌出坛或瓶外。
注意:青方腐乳装坛时不灌汤料,每1000块盐坯
加25g花椒,再灌入7°Βé盐水(豆腐浆水掺盐或腌坯
时流出的咸汤)。
红方腐乳一般用红曲醪145kg与面酱50kg混
合后磨成糊状,再加黄酒255kg,调成10°Βé的汤料
500kg,然后加60%(体积分数)白酒1.5kg,溶解糖
精50g、药酒500g,拌匀后即为红方汤料。
配料参考 (以 2.5kg 豆腐计):黄酒,750~
1000g;精盐,100~150g;花椒粉,25~50g;辣面,50
~100g;姜末适量。此外,尚可配以葡萄酒、醪糟汁、
玫瑰汁、橘皮汁等,制成不同品种,不同风味的产品。
4.2.3 封口贮藏
封口时,先选好合适的坛盖,坛盖周围撒些食盐,
然后水泥浆封口,在水泥上标记品种和生产日期,封口
时要严防漏气。水泥浆封口也不可过厚,避免落入水
泥浆水于坛内,造成腐乳发霉变酸。装坛灌汤后加盖
(建议采用瓷坛,并在坛底加一两片洗净晾干的荷叶,
然后在坛口加盖荷叶),再用水泥或猪血拌熟石膏封
口。在常温下贮藏,一般需3~5个月以上[5]。
参考文献:
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2003.
[5]邹晓葵.发酵食品加工技术[M].北京:金盾出版社,2008.
(上接 第 74 页)据 报 道,大 头 菜 中 Ca 的 含 量 为
0.77mg/g,P的含量为0.41mg/g。从营养的角度
看,Ca∶P为2~1∶1,最有利于吸收。如果CaCl2 的
加入量过多,会引起人体内Ca与P之间的平衡关系,
不利于人体吸收。当加入0.10%的 CaCl2 时,即每
100g大头菜中添加36mg钙后,Ca∶P为2~3∶1,因
此添加0.1%的CaCl2 能对大头菜起到保脆的作用,
感官评分较好且不会影响 Ca与 P之间的平衡关
系[13]。因此选择在大头菜脱盐的最佳条件下,浸泡液
中加入0.10%的CaCl2 以起到大头菜保脆的效果。
2.3 保温试验
将包装好的大头菜袋体置(37±2)℃的生化培养
箱中保温贮藏5天,观察胀袋情况。结果表明,未出现
胀袋现象,说明在85℃下杀菌10min的条件下进行
的灭菌处理较为合适。
3 结论
在影响咸大头菜坯脱盐效果的因素中,换水次数
(P<0.01)、浸泡时间(P<0.05)等有显著性差异。建
立的脱盐动力学方程较好的描述脱盐过程中大头菜菜
体食盐含量随时间和温度的变化,为脱盐条件的选择
提供了理论基础。
咸大头菜坯脱盐的最佳条件为:浸泡温度25℃,
浸泡时间25min,料水比为1∶3,换水1次,规格为细
丝状(3mm×3mm×30mm)。
在最佳的脱盐条件下,浸泡液中加入0.10%的
CaCl2 对即食大头菜有较好的保脆效果。
参考文献:
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